Размещено на http://www.allbest.ru/

КРАТКОЕ ИЗЛОЖЕНИЕ

СИСТЕМЫ, ПОМОГАЮЩИЕ ВОДИТЕЛЮ В УПРАВЛЕНИИ ТС

Антиблокировочная система (АБС,ABS)

Антиблокировочная система (АБС, ABS) -- система, предотвращающая блокировку колёс транспортного средства при торможении. Основное предназначение системы - обеспечение оптимальной тормозной эффективности (минимального тормозного пути) при сохранении устойчивости и управляемости автомобиля.

В настоящее время АБС является более сложной электронной системой торможения, которая может включать в себя противобуксовочную систему, систему электронного контроля устойчивости, а также систему помощи при экстренном торможении.

АБС устанавливается на легковых и грузовых автомобилях, мотоциклах, прицепах, а также на колёсном шасси самолётов.

Принцип действия АБС

При движении транспортного средства пятно контакта его колёс находится в неподвижности относительно дорожного полотна, то есть на колесо действует сила трения покоя. Так как эта сила больше, чем сила трения скольжения, замедление при вращении колёс со скоростью, соответствующей скорости движения транспортного средства, будет эффективнее, чем замедление при проскальзывании колёс относительно дорожного полотна. Кроме того, транспортное средство, одно или несколько колёс которого находятся в скольжении, теряет управление. Грубо говоря, система предотвращает стопорение колёс и предотвращает юз при торможении, что положительно сказывается на устойчивости и управляемости транспортного средства в режиме торможения. Эффективность торможения всегда состоит не в сокращении длины тормозного пути, а в управляемости торможением, поэтому технический смысл системы АБС всегда состоит в активном управляемом электроникой торможении в движении.

Устройство системы

АБС состоит из следующих основных компонентов:

· датчики скорости либо ускорения (замедления), установленные на ступицах колёс транспортного средства;

· управляющие клапаны, которые являются элементами модулятора давления, установленные в магистрали основной тормозной системы;

· блок управления, получающий сигналы от датчиков и управляющий работой клапанов.

После начала торможения АБС начинает постоянное и достаточно точное определение скорости вращения каждого колеса. В случае, если одно или несколько или даже все колёса начнут замедлять скорость своего вращения быстрее расчётной максимальной скорости замедления автомобиля (рассчитывается конкретно для каждой модели на стадии разработки и корректируется при испытании на покрытии с максимальным коэффициентом трения) и учитывая показания акселерометров, то система отдаёт команду модулятору давления в тормозной магистрали, который ограничивает тормозное усилие на этих колесах. Затем, как только вращение колеса совпадёт с реальной скоростью движения (восстановится сила трения покоя), тормозное усилие восстанавливается. Этот процесс повторяется несколько раз (или несколько десятков раз) в секунду.

Тормозное усилие может ограничиваться как во всей тормозной системе одновременно (одноканальная АБС), так и в тормозной системе борта (двухканальная АБС) или даже отдельного колеса (многоканальная АБС). Одноканальные системы обеспечивают довольно эффективное замедление, но только в том случае, если условия сцепления всех колёс более или менее одинаковы. Многоканальные системы дороже и сложнее одноканальных, но имеют большую эффективность при торможении на неоднородных покрытиях, если, например, при торможении одно или несколько колёс попали на лёд, мокрый участок дороги или обочину.

В современные АБС входит система самодиагностики, которая контролирует работу всех компонентов системы по их физическим параметрам. Система самодиагностики зажигает лампу неисправности АБС на приборной панели и записывает соответствующий код неисправности в память блока управления. После определения неисправности данный компонент исключается из работы системы, или вся система перестаёт работать, а тормозная система продолжает работать.

В современных автомобилях постепенно получают распространение электрические тормозные механизмы, действующие независимо на каждом колесе. В этом случае АБС существует, в основном, как один из алгоритмов управляющего блока такой тормозной системы и не оказывает никакого влияния на педаль или рукоятку тормоза.

Эффективность работы АБС

Наличие АБС позволяет достичь более короткого тормозного пути, чем при её отсутствии. Кроме того, АБС позволяет водителю сохранять контроль над транспортным средством во время экстренного торможения, то есть сохраняется возможность совершения достаточно резких манёвров непосредственно в процессе торможения. Сочетание двух этих факторов делает АБС очень существенным плюсом в обеспечении активной безопасности транспортных средств.

Опытный водитель может эффективно тормозить и без использования АБС, контролируя момент срыва колёс самостоятельно (наиболее часто такой приём торможения используется мотоциклистами) и ослабляя усилие торможения на грани блокировки (торможение при этом получается прерывистым). Эффективность такого торможения может быть сравнима с торможением при использовании одноканальной АБС. Многоканальные системы в любом случае имеют преимущество в том, что они могут контролировать тормозное усилие на каждом отдельном колесе, что даёт не только эффективное замедление, но и стабильность поведения транспортного средства в сложных условиях неравномерного сцепления колёс с поверхностью дороги.

Для неопытного водителя наличие АБС лучше в любом случае, поскольку позволяет экстренно тормозить интуитивно понятным способом, просто прикладывая максимальное усилие к тормозной педали или рукоятке и сохраняя при этом возможность манёвра.

В некоторых условиях работа АБС может привести к увеличению тормозного пути. Например, при использование автомобильных шин с недостаточным сцеплением с дорогой (например, при езде зимой на летних шинах). Также на рыхлых поверхностях, таких, как глубокий снег, песок или гравий, заблокированные при торможении колёса начинают зарываться в поверхность, что даёт дополнительное замедление. Незаблокированные колёса тормозят в этих условиях существенно медленнее. Для того чтобы можно было эффективно тормозить в таких условиях, АБС на некоторых моделях автомобилей делают отключаемой. Кроме того, некоторые типы АБС имеют специальный алгоритм торможения для рыхлой поверхности, который приводит к многочисленным кратковременным блокировкам колёс. Такая техника торможения позволяет достичь эффективного замедления без потери управляемости, как при полной блокировке. Тип поверхности может быть установлен водителем вручную или может определяться системой автоматически, путём анализа поведения автомобиля или при помощи специальных датчиков определения дорожного покрытия.

Система помощи при экстренном торможении

Brake Assist -- это система, помогающая водителю при торможении. Как показали исследования, заметная часть водителей в экстренной ситуации либо не нажимают на педаль тормоза полностью, либо в какой-то момент отпускают её. Из-за этого тормозной путь получается больше, чем мог быть при полностью нажатой педали. Brake Assist выявляет экстренное торможение, доводит давление в тормозной системе до максимума и удерживает его таким до полной остановки автомобиля. Электроника, контролирующая работу Brake Assist, связана с тормозной системой и различает экстренное торможение от, например, остановки на светофоре. Допустим, на дорогу неожиданно выбежал ребенок. Вы инстинктивно жмёте на педаль тормоза, контроллер системы моментально вычисляет скорость и силу нажатия на педаль и определяет степень опасности ситуации. То есть система учитывает по сути три основных параметра: (а)Текущую скорость автомобиля;(б)Скорость нажатия педали;(в)Силу (глубину) выжима педали тормоза. Существуют и чисто гидравлические системы помощи при экстренном торможении, которые повышают давление в приводе тормозов до максимального, если скорость нажатий на педаль тормоза превышает пороговое значение. Появление Brake Assist стало возможным только после появления АБС. Поскольку система экстренного торможения всегда увеличивает тормозную силу до максимальной, в условиях недостаточного сцепления с дорогой возможна блокировка колес и скольжение автомобиля, АБС предотвращает это. антиблокировочный электронный контроль

Электронный контроль устойчивости (ESC; ЭКУ)

Электронный контроль устойчивости (ESC; ЭКУ) -- активная система безопасности автомобиля, позволяющая предотвратить занос посредством управления компьютером момента силы колеса (одновременно одного или нескольких). Является вспомогательной системой автомобиля.

Сущность системы

Систему ЭКУ можно рассматривать как расширенный вариант антиблокировочной системы тормозов (АБС). Многие узлы объединены с системой АБС, но, вдобавок к её компонентам, ЭКУ требует наличия таких компонентов, как датчик положения руля и акселерометр, следящий за реальным поворотом автомобиля. При несоответствии показаний акселерометра показаниям датчика поворота руля, система применяет торможение одного (или нескольких) из колёс машины для того, чтобы предотвратить начинающийся занос.

Срабатывает ESC в опасных ситуациях, когда возможна или уже произошла потеря управляемости автомобилем. Путем притормаживания отдельных колес система стабилизирует движение. Она вступает в работу, когда на большой скорости при прохождении поворота передние колеса сносит с заданной траектории в направлении действия сил инерции, то есть по радиусу большему, чем радиус поворота. ESC в этом случае притормаживает заднее колесо, идущее по внутреннему радиусу поворота, придавая автомобилю большую поворачиваемость и направляя его в поворот. Одновременно с притормаживанием колес ESC снижает обороты двигателя.

Если при прохождении поворота происходит занос задней части автомобиля, ESC активизирует тормоз переднего колеса, идущего по наружному радиусу поворота. Таким образом, появляется момент противовращения, исключающий боковой занос. Когда скользят все четыре колеса, ESC самостоятельно решает, тормозные механизмы каких колес должны вступить в работу. Время реакции ESC -- 20 миллисекунд. Работает система на любых скоростях и в любых режимах движения.

Данная система пока является наиболее эффективной системой безопасности. Она способна компенсировать ошибки водителя, нейтрализуя и исключая занос, когда контроль над автомобилем уже потерян, однако её возможности ограничены: если радиус поворота слишком мал или скорость в повороте превышает допустимые границы, никакая программа стабилизации не поможет.

Круиз-контроль.

Круиз-контроль (Cruise control) -- устройство, поддерживающее постоянную скорость автомобиля, автоматически прибавляя газ при снижении скорости движения и уменьшая при её увеличении, к примеру, на спусках, без участия водителя.Удобен в дальних дорогах, когда утомительно удерживать на большом протяжении времени педаль газа в одном и том же положении.Устанавливается как на автомобили с автоматической коробкой передач, так и на автомобили с механикой.Получил наибольшее распространение в США, что логично, учитывая количество длинных автомагистралей, соединяющих пригороды мегаполисов.

ACC

Адаптивный круиз-контроль (ACC, Adaptive Cruise Control) -- устройство, поддерживающее переменную скорость движения, используя систему технических средств, позволяет автоматически поддерживать необходимую скорость транспортного средства (ТС), соблюдая заданную дистанцию удаления от впереди движущегося ТС. Для использования функции адаптивного круиз-контроля необходимо включить круиз-контроль и задать скорость движения выше, чем у движущегося впереди транспортного средства. При необходимости ACC включает тормозную подсистему.В некоторых ACC также присутствует система предотвращения скатывания автомобиля на подъеме HLA (Hill Launch Assist).

АСС зависит от систем безопасности автомобиля ABS и ESP: если любая из них неисправна, АСС выключается.

Антипробуксовочная система (АПС)

Антипробуксовочная система (АПС), Система контроля тяги (англ. Traction control system, TCS; Dynamic Traction Control, DTC) -- электрогидравлическая система автомобиля, предназначенная для предотвращения потери сцепления колес с дорогой посредством контроля за буксованием ведущих колёс.

Данная система существенно упрощает управление автомобилем на влажной дороге или в иных условиях недостаточного сцепления. С помощью датчиков в реальном времени отслеживается скорость вращения колёс и если обнаруживается начало пробуксовки одного из них, то система снижает крутящий момент подаваемый на колеса от двигателя, либо уменьшает скорость их вращения подтормаживанием. Впервые была применена на автомобилях Buick в 1971 году под торговой маркой MaxTrac, на которых компьютер определял буксование ведущих колес и снижал обороты двигателя, чтобы уменьшить подаваемый на колеса крутящий момент. В Европе впервые ПБС использована на Mercedes-Benz S-класса в 1987 году, сначала только на модификациях с восьмицилиндровыми двигателями. В современных автомобилях борьба с буксованием ведущих колес -- одна из функций системы динамической стабилизации.

Принцип действия

При помощи датчиков угловой скорости, установленных на колёсах, электронный блок отслеживает скорость вращения колёс при разгоне автомобиля. В случае, если обнаруживается резкое возрастание скорости вращения одного из ведущих колес (что означает потерю сцепления и начало буксования), электронный блок управления предпринимает меры для снижения тяги и/или притормаживания этого колеса. Для снижения тяги могут (в зависимости от реализации системы) использоваться следующие методы:

· Прекращение искрообразования в одном или нескольких из цилиндров.

· Уменьшение подачи топлива в один или несколько цилиндров.

· Прикрытие дроссельной заслонки (если к ней подключено электронное управление).

· Изменение угла опережения зажигания.

Одновременно для восстановления сцепления с дорогой, а также увеличения крутящего момента на противоположном относительно дифференциала колесе, производится кратковременное подтормаживание колеса, потерявшего сцепление при помощи электро-гидравлических актуаторов.

Система использует те же датчики, и частично те же механизмы, что и антиблокировочная система, и система помощи при экстренном торможении (Brake Assist), поэтому автомобили, оборудованные противобуксовочной системой, так же оборудованы и этими системами.

Система распределения тормозных усилий (EBD)

Система распределения тормозных усилий (Electronic brakeforce distribution, EBD) -- продолжение развития системы ABS. Принципиально отличие EBD и других систем от базовой ABS, в том что они помогают водителю управлять автомобилем постоянно, а не только при экстренном торможении, когда водитель ударяет по педали тормоза. При резком торможении на неоднородном покрытии автомобиль начинает разворачивать. Это происходит оттого, что степень сцепления колес с дорогой разная, а тормозное усилие, передаваемое на колеса, одинаковое. Система EBD, используя датчики ABS, анализирует положение каждого колеса при торможении и строго индивидуально дозирует тормозное усилие на нем. Также, инженерами было замечено, что при торможении основная масса нагрузки ложится на передние колёса, в то время как давление на задние ослабевает, при этом необходимо учитывать загрузку автомобиля. Это может привести к тому что задние колёса могут заблокироваться. Эта проблема решается двумя способами: автоматической регулировкой силы давления колодок на диски и уменьшением размеров тормозных дисков задних колёс.

В некоторых автомобилях данная система применяется для сохранения курсовой устойчивости при торможении в повороте, когда центр масс автомобиля переносится в сторону колёс идущих по внешнему радиусу. В данном случае тормозные усилия распределяются не только между осями, но и между колёсами. Распределение зависит от расчётов, основанных на данных с различных датчиков.

EBD помогает сохранить траекторию, уменьшает вероятность заноса или сноса при торможении в повороте и на смешанном покрытии. Электроника по разности частот вращения определяет, что колёса попали на участки с разнородным покрытием, и уменьшит тормозные силы на колёсах, которые имеют лучшее сцепление с дорогой. Кстати, интенсивность замедления в этом случае снизится и будет определяться силой трения колеса (колёс), имеющего наихудшее сцепление с дорогой.

Тормозной ассистент ( Brake Assist System (BAS)

Тормозной ассистент (Brake Assist System (BAS), в разг. речи «дотормаживатель») -- автомобильная электронная система, анализирующая скорость прикладываемого водителем усилия к педали тормоза. В случае, если к педали тормоза приложено резкое воздействие -- это приводит к срабатыванию тормозного ассистента, который развивает максимально возможное усилие, вне зависимости от реакции человека. Срабатывание данной системы воспринимается водителем, как «провал» педали тормоза. Применение системы обусловлено результатами исследования, проведенными компанией Mercedes-Benz, в ходе которого обнаружилось, что в критичной ситуации водитель очень часто нажимает на педаль тормоза резко, но недостаточно сильно.

В настоящее время появилось множество систем ,которые которые делают езду более комфортабельней и безопасной для жизни человека.

Список использованной литературы

1. http://ru.wikipedia.org

Размещено на Allbest.ru